Номер 555, страница 123 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

555. Напишите уравнения реакций, укажите условия их протекания и опишите наблюдаемые явления при окислении гидроксидом меди(II):

а) этаналя;

б) бутаналя.

Как получают гидроксид меди(II) для данной реакции?

Приведите уравнение реакции и опишите наблюдаемые явления.

Окисление альдегидов гидроксидом меди(II) является качественной реакцией на альдегидную группу. Эта реакция также известна как проба Троммера. В ходе реакции альдегиды окисляются до соответствующих карбоновых кислот, а медь со степенью окисления +2 в составе гидроксида меди(II) восстанавливается до меди со степенью окисления +1 в составе оксида меди(I).

а) этаналя

При окислении этаналя (уксусного альдегида) гидроксидом меди(II) образуется этановая (уксусная) кислота, оксид меди(I) и вода.

Уравнение реакции:

$$CH_3-CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CH_3-COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$$

Условия протекания: для реакции необходимо нагревание реакционной смеси.

Наблюдаемые явления: свежеосажденный гидроксид меди(II) представляет собой осадок голубого цвета. При нагревании с этаналем голубой осадок исчезает и образуется новый осадок кирпично-красного цвета — оксид меди(I).

Ответ: Уравнение реакции: $CH_3-CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CH_3-COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$. Условие: нагревание. Наблюдение: изменение цвета осадка с голубого на кирпично-красный.

б) бутаналя

При окислении бутаналя (масляного альдегида) гидроксидом меди(II) образуется бутановая (масляная) кислота, оксид меди(I) и вода.

Уравнение реакции:

$$CH_3-CH_2-CH_2-CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CH_3-CH_2-CH_2-COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$$

Условия протекания: реакция требует нагревания.

Наблюдаемые явления: аналогично реакции с этаналем, при нагревании смеси бутаналя с голубым осадком гидроксида меди(II) происходит образование кирпично-красного осадка оксида меди(I).

Ответ: Уравнение реакции: $C_3H_7CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} C_3H_7COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$. Условие: нагревание. Наблюдение: изменение цвета осадка с голубого на кирпично-красный.

Получение гидроксида меди(II)

Гидроксид меди(II) является нестойким соединением, которое легко разлагается при хранении и нагревании, поэтому для качественных реакций его получают непосредственно в пробирке перед проведением основного опыта (in situ). Его получают по реакции ионного обмена, сливая раствор растворимой соли меди(II) (например, сульфата меди(II)) с раствором щелочи (например, гидроксида натрия).

Уравнение реакции получения:

$$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$$

Наблюдаемые явления: при смешивании голубого раствора сульфата меди(II) с бесцветным раствором гидроксида натрия выпадает объемистый студенистый осадок гидроксида меди(II) ярко-голубого цвета.

Ответ: Гидроксид меди(II) получают реакцией обмена между раствором соли меди(II) и раствором щелочи, например: $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$. При этом наблюдается выпадение ярко-голубого осадка.